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柴油发电机组的基本原理和结构 柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能，根据其用途的不同，可分为陆用柴油发电机组及船用柴油发电机组；如果按品牌的不同，可分为国产柴油发电机组和进口柴油发电机组； 按转速不同，可分为低速发电机组和高速发电机组。 基本原理 柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内，经过空气弗列加滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行， 称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。这里只描述发电机组基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。 结构分析 一台普通型柴油发电机组主要由柴油机、发电机以及控制系统三部分组成，柴油机和发电机有两种连接方式，一为柔性连接，即用连轴器把两部分对接起来，二为刚性连接，用高强度螺栓 将发电机钢性连接片和柴油机飞 连接而成，目前市场上的柴油发电机组使用刚性连接的比较 多一些，柴油机和发电机连接好之后安装在公共底架上，然后配上各种起保护作用的传感器，如 水温传感器，通过这些传感器，直观地把柴油机的运行状态显示给操作员，而且有了这些传感器， 就可以设定一个上限，当达到或超过这个限定值的时候控制系统会预先报警，这个时候如果操作 员没有采取措施，控制系统会自动将机组停掉，柴油发电机组就是采取这种方式起自我保护作用 的。传感器起接收和反馈各种信息的作用，真正显示这些数据和执行保护功能的是柴油发电机组 的控制系统，控制屏一般安装在发电机上，称为背包式控制屏，也有部分是独立一个屏放置在操 作室内，称为分体式控制屏，控制屏通过电缆和发电机以及传感器连接，分别显示电参数和柴油 机运行参数。此外 , 发电机组还有底盘、联轴器、散热器、燃油箱 , 有的还装设有消声器和外罩。
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同步柴油发电机逆功率保护 1.何谓逆功率保护 当两台以上柴油发电机组并联运行时，若其中一台柴油发电机组的柴油机工作不正常或柴油机与发电机联轴器损坏等原因，使该机组的发电机不但不能输出有功功率，反而从供电系舯吸收功率，同步发电机变为同步电动机，即同步发电机处于逆功率状态下运行。 如果同步发电机在逆功率状态下运行，对供电系统是不利的，造成参以并联运行其他机组过载跳闸，供电中断，因此，应采取措施进行逆功率保护。 2.晶体管逆功率保护装置 晶体管逆功率保护装置电路。 由于逆功率保护是有功功率方向保护，因此，它的检测信号，应取电压、电流两方面的信号及其相位关系，并将其转换为反应有功功率的方向和大小的直流电压控制信号。 该装置逆功率保护信号是取自发电机S相的电压和电流来进行单相逆功率检测。它的电压形成回路中，电压变换器m1、m2吨的原边接成对称星形，取出电压Uso作为电压信号，并使Uso与发电机输出的相电压Uso同相位，其电流信IS号由S相的电流互感器取得，经两个单相桥式整流电路VD1、VD2整流，在电阻R3得电压U1，电阻R4得电压U2，功率检测环节是应用 值比较原理进行检测，当R1=R2时，功率检测环节输出的直流控制信号电压Umn与有功功率P成正比，并反映P的方向。在逆功率时，直流控制信号电压Umn为负值，即n点电位高于通m点电位。当逆功率达8％发电机额定功率时，三极管VT1导通，VT2截止，工作电源经电阻R15、R16对电容C进行充电，充电延时约5s，电容C充电电压UC达到稳压管W1击穿电压时，W1管导通，二极管VD3及三极管VT3导通，出口继电器d1通电动作，供电开关自动跳闸，从而达到保护的目的。
发电机如何不使用电子调速器控制电路 如果不使用电子转速控制器，柴油机引擎控制器也可直接控制RSV机械调速器以实现机组起动和调速，此种情形控制的二位式电磁执行机构与RSV调速器调速手柄连接。不使用电子调速器的康明斯机组控制电路。 起动时，接通电源开关，按下启动按钮，端子输入低电平，触发T-P进入起动状态；端子、输出低电平，使继电器、线圈获得工作电压。 J1的常开触点接通，初始供油继电器RS2线圈得电，R52常开触点接通，电磁执行机构DTC的起动线圈得电，将调速手柄拉至起动工况位置；同时J1使起动继电器RS1线圈得电吸合，RSI常开触点接通，起动机吸合继电器J线圈得电，接通起动机M的电磁开关及其电路，起动电动机运转，带动柴油机起动。 J2的常开触点接通，使延时继电器KT1得电，经过设定的延迟时间后，其常开触点将闭合，使电磁执行机构DTC的全速线圈得电，柴油机起动后能进入全速运行状态。全速线圈得电时间应在起动程序结束前。 起动机转动并使柴油机转速超过300r/min时(或达到机组设定的起动时间)，T-P使6 端输出高电平，J1失电断开其常开触点，起动继电器RSI和初始供油继电器RS2失电断开，起动电动机吸合继电器J失电，起动机与柴油机飞轮分离。同时，电磁执行机构DTC的起动线圈也失电，柴油机在电磁执行机构DTC的全速线圈控制下使调速手柄处于标定转速位置，柴油机起动成功并进入标定转速运行状态。 由上述过程可知，KT1延时时间必须早于T-P表的起动程序的结束时间，否则T-P表在结束起动程序并断掉电磁执行机构DTC起动线圈的供电时，DTC将无电磁吸力而使柴油机停机。 停机时，按下停机按钮STOP，T-P表的19端子输入低电平，T-P进入关机程序，端子7由低电平变为高电平，继电器J2线圈失电，其触点断开，延时继电器KT1失电，KT1触点断开DTC的全速线圈供电，DTC失去电磁力而在复位弹簧作用下使RSV调速器调速手柄处于停机位置，柴油机停机。 由此可见，在该控制方式，T-P表的喷油泵控制输出端口7不再用于电子调速控制器ESD5500E的工作电压控制，而是直接用于电磁执行机构的控制，通过与RSV机械调速器的配合实现起动过程和调速过程。电磁执行机构改变调速手柄的位置实际上改变的是RSV调速器的弹簧张力和转速设定值。同时，柴油机直接从起动状态进入高速控制状态，控制过程不尽合理。 应急控制电路主要由钥匙开关DS，柴油机参数表及传感器等组成。将DS旋至“工作”位置时，①、②端子接通，电磁执行器DCT中的全速线圈得电，其阻值较大，产生的吸力不足以使其动作。将DS旋至“起动”位置时，①、②、③端子均接通，继电器RS1得电，常开触点闭们接通起动电动机电路，柴油机起动。同时，RS2得电，触点闭合，DCT起动线圈也得电，执行机构在电磁吸力的作用下将油量控制齿杆拉至起动供油量位置。柴油机起动后，DS回复至正作状态，此时执行机构被全速线圈产生的吸力使其保持在标定转速位置，柴油机工作在标定转速。将DS旋到“停机”位置时，全速线圈失电，电磁执行器在弹簧的作用下将油量控制机构拉至停止供油位置，机组停机。
